CN112982025A - 一种纸张保护层及纸张 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纸张保护层,所述纸张保护层包括填料、胶黏剂、架桥剂和润滑剂,其中,所述填料的粒径为0.2微米~1.2微米,所述润滑剂的粒径在0.2微米~0.9微米。本发明的纸张保护层,通过控制填料和润滑剂的粒径,使得纸张保护层形成的膜致密,能够有效的保护纸张,使得纸张可以防水、防油。
Description
技术领域
本发明属于纸张技术领域,特别是涉及一种纸张保护层及纸张。
背景技术
近年来,热敏纸张的应用范围越来越广泛。热敏纸是主要用于热敏打印机上和热敏传真机的打印纸,其质量的好坏直接影响到打印质量和保存时间,甚至影响到打印机和传真机的使用寿命。其中,有些热敏纸在使用过程中往往不可避免的会接触水、油等潮湿的表面,出现图文褪色的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种纸张保护层,能够较好的使得纸张防油、防水,具有较好的防护性能。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种纸张保护层,所述纸张保护层包括填料、胶黏剂、架桥剂和润滑剂,其中,所述填料的粒径为0.2微米~1.2微米,所述润滑剂的粒径在0.2微米~0.9微米。
作为优选,所述填料为轻质碳酸钙、片状瓷土、二氧化硅中的任意一种或几种的混合物;所述轻质碳酸钙的粒径为0.2微米~0.8微米;所述片状瓷土的粒径为0.5微米~1.0微米;所述二氧化硅的粒径为0.2微米~1.2微米。
进一步地,所述碳酸钙的吸油度大于等于50克/100克;所述二氧化硅的吸油度大于等于350克/100克。
优选地,所述润滑剂包括硬脂酸锌。
优选地,所述填料、胶黏剂、架桥剂和润滑剂按照质量份配比为100份:50~100份:20~80份:10~30份。
优选地,所述架桥剂是碳酸锆铵、环氧氯丙烷、聚氨酯类、乙二醛、异氰酸酯中的一种或几种的混合物。
优选地,所述胶黏剂是磷酸酯化淀粉、乙酰乙酰基变性聚乙烯醇、羧酸变性聚乙烯醇、完全醇解聚乙烯醇、羟基丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物;所述胶黏剂的聚合度为1100~2000。
本发明还包括第二种技术方案,一种纸张,包括上述纸张保护层。
优选地,所述纸张保护纸层的含量为每平方米纸张包含1.5克~1.9克纸张保护层。
优选地,所述纸张依次包括基纸,位于基纸上的底涂层,位于底涂层上的热敏层,位于热敏层上的所述纸张保护层。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明的纸张保护层,通过控制填料和润滑剂的粒径,使得纸张保护层形成的膜致密,能够有效的保护纸张,使得纸张可以防水、防油;同时降低保护层的用量,使得形成的纸张保护层的膜层较薄,对要保护的纸张影响较小,使得纸张仍然可以保持原有纸张的功能性。
附图说明
图1是本发明纸张的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
本发明实施例提供一种纸张保护层,所述纸张保护层包括填料、胶黏剂、架桥剂和润滑剂,其中,所述填料的粒径为0.2微米~1.2微米,所述润滑剂的粒径在0.2微米~0.9微米。
本发明的纸张保护层,通过胶黏剂和架桥剂形成膜状的网格结构,并通过控制填料和润滑剂的粒径使得形成纸张保护层的膜致密,能够有效的保护纸张,使得纸张可以防水、防油。
作为优选,所述填料为轻质碳酸钙、片状瓷土、二氧化硅中的任意一种或几种的混合物;所述轻质碳酸钙的粒径为0.2微米~0.8微米;所述片状瓷土的粒径为0.5微米~1.0微米;所述二氧化硅的粒径为0.2微米~1.2微米。其中轻质碳酸钙是指的真实密度在2.4~2.6克/立方厘米的碳酸钙。
进一步地,所述轻质碳酸钙的吸油度大于等于50克/100克;所述二氧化硅的吸油度大于等于350克/100克。保护层轻质碳酸钙和二氧化硅的吸油度,通过控制轻质碳酸钙、二氧化硅的吸油度可以吸收热敏涂层中反应物的熔融物、或吸收喷墨打印中的油墨以减少纸张打印过程中出现的拖尾现象。
优选地,所述润滑剂包括硬脂酸锌。润滑剂主要作用是增加纸张平滑度,减少打印时对打印头的磨耗。
优选地,所述填料、胶黏剂、架桥剂和润滑剂按照质量份配比为100份:(50~100)份:(20~80)份:(10~30)份。通过控制纸张保护层中填料、胶黏剂、架桥剂和润滑剂的配比,可以使得其保护层的胶黏剂可以较好的将架桥剂胶黏成膜层,且纸张保护层与纸张的结合力较强,填料和润滑剂与架桥剂相互协作使得形成的保护膜层致密性更好。
优选地,所述架桥剂是碳酸锆铵、环氧氯丙烷、聚氨酯类、乙二醛、异氰酸酯中的一种或几种的混合物。
优选地,所述胶黏剂是磷酸酯化淀粉、乙酰乙酰基变性聚乙烯醇、羧酸变性聚乙烯醇、完全醇解聚乙烯醇、羟基丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物;所述胶黏剂的聚合度为1100~2000。
本发明还包括第二种技术方案,一种纸张,包括上述纸张保护层。
优选地,所述纸张保护纸层的含量为每平方米纸张包含1.5克~1.9克纸张保护层。每平方米纸张上保护层的含量在该范围时,可以形成一层致密的纸张保护层,且纸张保护层不会过厚,不会影响纸张的其他特性。
优选地,如图1所示,所述纸张依次包括基纸1,位于基纸1上的底涂层2,位于底涂层2上的热敏层3,位于热敏层3上的所述纸张保护层4。本发明实施例的纸张保护层4尤其适合热敏纸,能够保护热敏纸的发色性能。
其中,底涂层涂料的配制包括:按照质量份配比,将100份填料、10~40份胶黏剂、0.02~0.3份功能性添加剂,经过高速搅拌充分混合成10~50%固含量的涂布液,涂布在基纸上,涂布量4-8克/平方米;其中,底涂层中的填料优选为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、煅烧高岭土、塑性颜料中的一种或几种混合;所述胶黏剂优选为磷酸酯化淀粉、聚乙烯醇、丁苯胶乳、苯丙胶乳、羟基丙烯酸树脂中的一种或几种混合;其中功能性添加剂包括是消泡剂或流变改良剂的一种或几种,其中消泡剂包括醇类或脂肪酸类,流变改良剂优选为氨醇羧酸盐聚合物。
其中,热敏层涂料的配制包括:按照质量份配比,将50~100份填料、50~100份显色剂分散液、15~35份增感剂分散液、20~50份无色染料分散液、20~50份胶黏剂、5~30份润滑剂和0.5~5份功能性添加剂,经过高速搅拌充分混合成10~35%固含量的涂布液,涂布在底涂层表面,涂布量为2.5-6克/平方米。其中,热敏层涂料中的胶黏剂是胶乳、聚乙烯醇或淀粉中的一种或几种混合;润滑剂是硬脂酸锌;所述显色剂分散液为2,2-双对酚丙烷、二羟基二苯酚、4-羟基-4’异丙氧基二苯砜、2,4-二苯砜基苯酚基中的任意一种与分散剂形成的混合液,通过研磨机研磨得到粒径为0.5~1.0微米、固含量为35~50%的均匀稳定的分散液;所述增感剂分散液为二苯酚、二乙二醇二苯醚、二甲基苯氧基乙烷中的任意一种与分散剂的混合液,通过研磨机研磨得到粒径为0.5~1.5微米、固含量为35~50%的均匀稳定的分散液;所述无色染料分散液为2-苯胺基-3-甲基-6-氨基荧烷、结晶紫内酯中的任意一种与分散剂的混合液,通过研磨机研磨得到粒径为0.5~1.0微米、固含量为35~50%的均匀稳定的分散液;其中功能性添加剂包括是消泡剂或流变改良剂的一种或几种,其中消泡剂包括醇类或脂肪酸类,流变改良剂优选为氨醇羧酸盐聚合物。
具体地,本发明实施例中,底涂层涂料的配制包括:按照质量份配比,将100份煅烧高岭土、8份聚乙烯醇、15份丁苯胶乳和0.02脂肪醇混合分散成固含量为21.5%的底涂层涂布液,涂布在基纸上,涂布量4-8克/平方米,在基纸上形成一层底涂层。
进一步地,本发明实施例中,热敏层涂料的配制包括:
制备显色剂分散液:按照质量份配比,将40份4-羟基-4’异丙氧基二苯砜,4份聚乙烯醇,混合分散成固含量40%的分散液,在研磨机中研磨至粒径为0.6微米。
制备增感剂分散液:按照质量份配比,将40份二甲基苯氧基乙烷,4份聚乙烯醇,混合分散成固含量为40%的分散液,在研磨机中研磨到粒径为0.8微米。
制备无色染料分散液:按照质量份配比,将36份2-苯胺基-3-甲基-6-氨基荧烷,4份聚乙烯醇,混合分散成固含量为40%的分散液,在研磨机中研磨到粒径为0.5微米。
按照质量份配比,将上述显色剂分散液90份、上述增感剂分散液25份、上述无色染料分散液45份、煅烧高岭土100份、聚乙烯醇40份、润滑剂10份、氨醇羧酸盐聚合物5份,混合分散成固含量为26.5%的热敏层涂布液。将热敏层涂布液涂布于上述含有基纸的底涂层上,在底涂层上形成热敏层。
为了更为详细说明本发明,以上述的具有热敏层3、底涂层2的基纸1为基础,分别制备不同的纸张保护层4。
实施例1
一种纸张保护层,其中,纸张保护层的涂料按照质量份配比将100份轻质碳酸钙、6份二氧化硅、75份羧酸变性聚乙烯醇、70份架桥剂和20份硬脂酸锌,其中溶剂为水,混合分散成固含量21.5%的保护层涂布液。其中,轻质碳酸钙的吸油度为65克/100克,粒径为0.6微米;二氧化硅的粒径1.0微米,羧酸变性聚乙烯醇的聚合度为1750,硬脂酸锌的粒径0.6微米。
基纸上涂布有底涂层涂布液和热敏层涂布液形成的热敏层上,使用涂布机在热敏涂层表面使用计量棒涂布纸张保护层涂料,其中每平米基纸上涂布1.8克纸张保护层涂料,之后进行干燥卷取,得到具有纸张保护层的热敏纸。
实施例2
一种纸张保护层,其中,纸张保护层的涂料按照质量份配比将100份轻质碳酸钙、6份二氧化硅、75份羧酸变性聚乙烯醇、70份架桥剂和20份硬脂酸锌,其中溶剂为水,混合分散成固含量21.5%的保护层涂布液。其中,轻质碳酸钙的吸油度为65克/100克,粒径为0.4微米;二氧化硅的粒径0.6微米,羧酸变性聚乙烯醇的聚合度为1750,硬脂酸锌的粒径0.6微米。
基纸上涂布有底涂层涂布液和热敏层涂布液形成的热敏层上,使用涂布机在热敏涂层表面使用计量棒涂布纸张保护层涂料,其中每平米基纸上涂布1.6克纸张保护层涂料,之后进行干燥卷取,得到具有纸张保护层的热敏纸。
实施例3
一种纸张保护层,其中,纸张保护层的涂料按照质量份配比将100份轻质碳酸钙、6份二氧化硅、75份羧酸变性聚乙烯醇、70份架桥剂和20份硬脂酸锌,其中溶剂为水,混合分散成固含量21.5%的保护层涂布液。其中,轻质碳酸钙的吸油度为65克/100克,粒径为0.2微米;二氧化硅的粒径0.4微米,羧酸变性聚乙烯醇的聚合度为1750,硬脂酸锌的粒径0.4微米。
基纸上涂布有底涂层涂布液和热敏层涂布液形成的热敏层上,使用涂布机在热敏涂层表面使用计量棒涂布纸张保护层涂料,其中每平米基纸上涂布1.5克纸张保护层涂料,之后进行干燥卷取,得到具有纸张保护层的热敏纸。
实施例4
一种纸张保护层,其中,纸张保护层的涂料按照质量份配比将100份轻质碳酸钙、6份二氧化硅、75份羧酸变性聚乙烯醇、70份架桥剂和20份硬脂酸锌,其中溶剂为水,混合分散成固含量21.5%的保护层涂布液。其中,轻质碳酸钙的吸油度为65克/100克,粒径为0.2微米;二氧化硅的粒径0.2微米,羧酸变性聚乙烯醇的聚合度为1750,硬脂酸锌的粒径0.2微米。
基纸上涂布有底涂层涂布液和热敏层涂布液形成的热敏层上,使用涂布机在热敏涂层表面使用计量棒涂布纸张保护层涂料,其中每平米基纸上涂布1.5克纸张保护层涂料,之后进行干燥卷取,得到具有纸张保护层的热敏纸。
实施例5
一种纸张保护层,其中,纸张保护层的涂料按照质量份配比将100份片状瓷土、50份乙酰乙酰基变性聚乙烯醇、20份碳酸锆铵和10份硬脂酸锌,其中溶剂为水,混合分散成固含量21.5%的保护层涂布液。其中,片状瓷土的粒径为0.2微米;羧酸变性聚乙烯醇的聚合度为1100,硬脂酸锌的粒径0.2微米。
基纸上涂布有底涂层涂布液和热敏层涂布液形成的热敏层上,使用涂布机在热敏涂层表面使用计量棒涂布纸张保护层涂料,其中每平米基纸上涂布1.5克纸张保护层涂料,之后进行干燥卷取,得到具有纸张保护层的热敏纸。
实施例6
一种纸张保护层,其中,纸张保护层的涂料按照质量份配比将100份二氧化硅、50份羟基丙烯酸树脂、50份羧酸变性聚乙烯醇、20份环氧氯丙烷、60份聚氨酯类和30份硬脂酸锌,其中溶剂为水,混合分散成固含量21.5%的保护层涂布液。其中,二氧化硅的吸油度大于等于350克/100克,二氧化硅的粒径为1.2微米;羧酸变性聚乙烯醇的聚合度为2000,硬脂酸锌的粒径0.9微米。
基纸上涂布有底涂层涂布液和热敏层涂布液形成的热敏层上,使用涂布机在热敏涂层表面使用计量棒涂布纸张保护层涂料,其中每平米基纸上涂布1.9克纸张保护层涂料,之后进行干燥卷取,得到具有纸张保护层的热敏纸。
对比例
一种纸张保护层,其中,纸张保护层的涂料按照质量份配比将100份轻质碳酸钙、6份二氧化硅、75份羧酸变性聚乙烯醇、70份架桥剂和20份硬脂酸锌,其中溶剂为水,混合分散成固含量21.5%的保护层涂布液。其中,轻质碳酸钙的吸油度为65克/100克,粒径为2.0微米;二氧化硅的粒径3.5微米,羧酸变性聚乙烯醇的聚合度为1750,硬脂酸锌的粒径5.5微米。
基纸上涂布有底涂层涂布液和热敏层涂布液形成的热敏层上,使用涂布机在热敏涂层表面使用计量棒涂布纸张保护层涂料,其中每平米基纸上涂布2.0克纸张保护层涂料,之后进行干燥卷取,得到具有纸张保护层的热敏纸。
纸张耐油测试:通过将一滴测试溶液置于涂覆的纸上并且然后在1小时后擦除来评估耐油性;具体地,将实施例1-4的热敏纸和对比例的热敏纸的打印发色块分别测出第一O.D值,在发色块上滴一滴植物油,用滤纸吸掉表面多余植物油后,23℃环境下放置1h,再次测试O.D值为第二O.D值,将(第二O.D值/第一O.D值)×100得纸张耐油性。
表1热敏纸耐油性测试表
耐油情况 | 对比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
耐油性(1h) | 70.7% | 78% | 82.9% | 85% | 85% |
具体如表1所示,通过表1的耐油情况可以看出对比例1的耐油性为70.7%,说明在热敏纸在植物油的作用下发色块褪色厉害,说明对比例的纸张保护层对热敏纸的保护弱,使得热敏纸的耐油性较差,纸张保护层中填料和润滑剂的粒径较大,会在保护涂层中形成突起,导致保护层表面膜层不够致密,降低保护层的防护效果。而实施例1-4的耐油性相对于对比例1均得到提升,说明实施例1-4的发色块褪色减弱,纸张保护层对热敏纸的耐油性的保护得到提升。随着实施例1-4的填料和润滑剂的粒径逐渐减小,耐油性得到逐渐提升,从78%逐渐提升至85%,说明形成的纸张保护层的致密程度逐渐增强,对热敏纸的保护增强,所使用的纸张保护层的涂布量也逐渐减小,从1.8克/平方米逐渐降低至1.5克/平方米,说明随着填料和润滑剂的粒径逐渐减小所采用的纸张保护层的涂布量逐渐减小,形成的纸张保护层的膜厚减小。且相对于对比例的2.0克/平方米的纸张保护层的用量,本发明实施例的纸张保护层用量较少,可以节约保护层用量,节约成本,而当填料和润滑剂的粒径达到0.2微米时,形成的纸张的耐油性未进一步提升和纸张保护层的用量未再进一步减少,因此,当填料的粒径和润滑剂的粒径小至0.2微米时,纸张保护层对纸张的耐油性和用量达到最佳。
以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种纸张保护层,其特征在于,所述纸张保护层包括填料、胶黏剂、架桥剂和润滑剂,其中,所述填料的粒径为0.2微米~1.2微米,所述润滑剂的粒径在0.2微米~0.9微米。
2.根据权利要求1所述的纸张保护层,其特征在于,所述填料为轻质碳酸钙、片状瓷土、二氧化硅中的任意一种或几种的混合物;所述轻质碳酸钙的粒径为0.2微米~0.8微米;所述片状瓷土的粒径为0.5微米~1.0微米;所述二氧化硅的粒径为0.2微米~1.2微米。
3.根据权利要求2所述的纸张保护层,其特征在于,所述轻质碳酸钙的吸油度大于等于50克/100克;所述二氧化硅的吸油度大于等于350克/100克。
4.根据权利要求1所述的纸张保护层,其特征在于,所述润滑剂包括硬脂酸锌。
5.根据权利要求1所述的纸张保护层,其特征在于,所述填料、胶黏剂、架桥剂和润滑剂按照质量份配比为100份:50~100份:20~80份:10~30份。
6.根据权利要求1所述的纸张保护层,其特征在于,所述架桥剂是碳酸锆铵、环氧氯丙烷、聚氨酯类、乙二醛、异氰酸酯中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求5所述的纸张保护层,其特征在于,所述胶黏剂是磷酸酯化淀粉、乙酰乙酰基变性聚乙烯醇、羧酸变性聚乙烯醇、完全醇解聚乙烯醇、羟基丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物;所述胶黏剂的聚合度为1100~2000。
8.一种纸张,其特征在于,包括权利要求1-7任意一项的纸张保护层。
9.根据权利要求8所述的纸张,其特征在于,所述纸张保护纸层的含量为每平方米纸张包含1.5克~1.9克纸张保护层。
10.根据权利要求9所述的纸张,其特征在于,所述纸张依次包括基纸,位于基纸上的底涂层,位于底涂层上的热敏层,位于热敏层上的所述纸张保护层。
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2019
- 2019-12-12 CN CN201911274159.1A patent/CN112982025A/zh active Pending
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